Google Claims Quantum Error Correction Advance

گوگل مدعی پیشرفت در محاسبات کوانتومی مرتبط با مشکل شیطانی دشوار تصحیح خطای کوانتومی است.

در یک پست وبلاگی از ساندار پیچای، مدیر عامل گوگل و آلفابت، او گفت که محققان هوش مصنوعی کوانتومی شرکت "به طور تجربی" نشان داده اند که با افزایش تعداد کیوبیت ها - واحد اصلی اطلاعات کوانتومی - می توان خطاها را کاهش داد.

پیچای اظهار داشت: "پیشرفت ما نشان دهنده تغییر قابل توجهی در نحوه کار با کامپیوترهای کوانتومی است." به جای اینکه تک تک بر روی کیوبیت های فیزیکی پردازنده کوانتومی خود کار کنیم، گروهی از آنها را به عنوان یک کیوبیت منطقی در نظر می گیریم. در نتیجه، یک کیوبیت منطقی که ما از 49 کیوبیت فیزیکی ساختیم، توانست از کیوبیتی که از 17 کیوبیت ساخته بودیم بهتر عمل کند.

وی افزود: تحقیقات انجام شده است در یک مقاله منتشر شده است، "سرکوب خطاهای کوانتومی با مقیاس بندی یک کیوبیت منطقی کد سطحی" در مجله علمی Nature.

پیچای گفت که این نقطه عطف مهمی است زیرا دستکاری هماهنگ کیوبیت ها ("آگوریتم های کوانتومی") توسط کامپیوترهای کوانتومی، یک عملیات بسیار حساس است - آنقدر حساس "که حتی نور سرگردان می تواند باعث خطاهای محاسباتی شود." این چالشی است که با افزایش رایانه‌های کوانتومی و افزایش تعداد کیوبیت‌ها، افزایش می‌یابد. او گفت: «این عواقب قابل توجهی دارد، زیرا بهترین الگوریتم‌های کوانتومی که برای اجرای برنامه‌های کاربردی مفید می‌شناسیم، مستلزم این است که نرخ خطای کیوبیت‌های ما بسیار کمتر از امروز باشد».

ساندار پیچای - گوگل / الفبا

پیچای گفت که پر کردن این شکاف به تصحیح خطای کوانتومی نیاز دارد و اطلاعات محافظتی را با رمزگذاری آن در چند کیوبیت فیزیکی برای تشکیل یک «کیوبیت منطقی» حفظ می‌کند. او گفت: «باور بر این است که این تنها راه برای تولید یک کامپیوتر کوانتومی در مقیاس بزرگ با نرخ خطا به اندازه کافی پایین برای محاسبات مفید است.

او گفت: «به جای محاسبه بر روی خود کیوبیت‌ها، سپس روی کیوبیت‌های منطقی محاسبه می‌کنیم. با کدگذاری تعداد بیشتری از کیوبیت‌های فیزیکی روی پردازنده کوانتومی خود در یک کیوبیت منطقی، امیدواریم که نرخ خطا را کاهش دهیم تا الگوریتم‌های کوانتومی مفیدی فعال شوند.

پیچای گفت: «این اولین باری است که کسی به این نقطه عطف آزمایشی مقیاس بندی یک کیوبیت منطقی دست یافته است.

جزئیات اضافی ارائه شده است در یک پست وبلاگ دیگر از هارتموت نون، معاون مهندسی گوگل، و جولیان کلی، مدیر سخت افزار کوانتومی.

تصحیح خطا یکی از بزرگترین موانع در برابر توسعه کامپیوترهای کوانتومی پایدار و بالغ است که قادر به مدیریت بارهای کاری فراتر از دسترس سیستم های HPC کلاسیک هستند. این در مقاله ای که در محافل کوانتومی معروف است بیان شد منتشر شده توسط IEEE Spectrum در سال 2018، "موردی در برابر محاسبات کوانتومی" نوشته میخائیل دیاخونوف، استاد فیزیک در آزمایشگاه چارلز کولن، دانشگاه مونپلیه در فرانسه.

او اعلام کرد که تصحیح خطای کوانتومی یک غیرممکن عملی است زیرا «تخمین زده می‌شود که تعداد کیوبیت‌های مورد نیاز برای یک کامپیوتر کوانتومی مفید… بین 1,000 تا 100,000 است»، به این معنی که یک سیستم کوانتومی «نیاز به پردازش مجموعه‌ای از پارامترهای پیوسته دارد که بزرگ‌تر هستند. از تعداد ذرات زیر اتمی در جهان قابل مشاهده است.

پیچای تأیید کرد که پیشرفت‌های کوانتومی آینده «ما را ملزم به دستیابی به نقاط عطف فنی حتی بیشتر می‌کند تا بتوانیم به هزاران کیوبیت منطقی با نرخ خطای پایین مقیاس کنیم. راه درازی در پیش است - چندین مؤلفه فناوری ما باید بهبود یابد، از برودتی گرفته تا الکترونیک کنترلی گرفته تا طراحی و مواد کیوبیت های ما. با چنین پیشرفت‌هایی، رایانه‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ به دید واضح‌تری خواهند رسید.»

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• پلاتوبلاک چین. Web3 Metaverse Intelligence. دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• منبع: https://insidehpc.com/2023/02/google-claims-quantum-error-correction-advance/